# 缓冲区 缓冲区位于用户程序和硬件设备之间，用来缓存数据，目的是让快速的 CPU 不必等待慢速的输入输出设备，同时减少操作硬件的次数。对于 IO 密集型的网络应用程序，比如网站、数据库、DNS、CDN 等，缓冲区的设计至关重要，它能十倍甚至一百倍得提高程序性能。 ## 缓冲区的刷新 所谓刷新缓冲区，就是将缓冲区中的内容送达到目的地。缓冲区的刷新遵循以下的规则： - 不管是行缓冲还是全缓冲，缓冲区满时会自动刷新； - 行缓冲遇到换行符`\n`时会刷新； - 关闭文件时会刷新缓冲区； - 程序关闭时一般也会刷新缓冲区，这个是由标准库来保障的； - 使用特定的函数也可以手动刷新缓冲区 ## 清空输出缓冲区 清空输出缓冲区很简单，使用下面的语句即可： ```c fflush(stdout); ``` `fflush()` 函数是一个专门用来清空缓冲区的函数，stdout是standard output的缩写，表示标准输出设备，就是显示器。整个语句清空标准输出缓冲区。 需要注意的是 Windows 平台下的 `printf()` `puts()` `putchar()` 输出函数都是不带缓冲区的，所以不用清空。而Linux和Mac OS平台才带有缓冲区。 ```c #include #include int main(int argc, char *argv[]){ printf("wangyuedong."); fflush(stdout); sleep(5); printf("hahahaha."); return 0; } ``` 程序运行后，第一个 pirntf() 立即输出，等待 5 秒以后，第二个 printf() 才输出，这就符合我们的惯性思维了。如果不加`fflush(stdout)`语句，程序运行后，第一个 printf() 并不会立即输出，而是等待 5 秒以后和第二个 scanf() 一起输出。 ## 清空输入缓冲区 首先，很遗憾地说，没有一种既简洁明了又适用于所有平台的清空输入缓冲区的方案。只有一种很蹩脚的方案能适用于所有平台，那就是将输入缓冲区中的数据都读取出来，但是却不使用。 我们先说两种通用的方案，虽然它很蹩脚，但是却行之有效。 方式一、使用getchar()清空缓冲区 getchar() 是带有缓冲区的，每次从缓冲区中读取一个字符，包括空格、制表符、换行符等空白符，只要我们让 getchar() 不停地读取，直到读完缓冲区中的所有字符，就能达到清空缓冲区的效果。 ```c int c; while((c = getchar()) != '\n' && c != EOF); ``` 该代码不停地使用 getchar() 获取缓冲区中的字符，直到遇见换行符`\n`或者到达文件结尾才停止。由于大家所学知识不足，这段代码暂时无法理解，我也就不细说了，在实际开发中，大家按照下面的形式使用即可： ```c #include int main(){ int a = 1, b = 2; char c; scanf("a=%d", &a); while((c = getchar()) != '\n' && c != EOF); scanf("b=%d", &b); printf("a=%d, b=%d\n", a, b); return 0; } ``` 按下第一个回车键后，只有第一个 scanf() 读取成功了，第二个 scanf() 并没有开始读取，等我们再次输入并按下回车键后，第二个 scanf() 才开始读取，这就符合我们的操作习惯了。 方式二、使用scanf()清空缓冲区 scanf() 还有一种高级用法，就是使用类似于正则表达式的通配符，这样它就可以读取所有的字符了，包括空格、换行符、制表符等空白符，不会再忽略它们了。并且，scanf() 还允许把读取到的数据直接丢弃，不用赋值给变量。 ```c scanf("%*[^\n]"); scanf("%*c"); ``` 第一个 scanf() 将逐个读取缓冲区中`\n`之前的其它字符，% 后面的 * 表示将读取的这些字符丢弃，遇到`\n`字符时便停止读取。此时，缓冲区中尚有一个`\n`遗留，第二个 scanf() 再将这个`\n`读取并丢弃，这里的星号和第一个 scanf() 的星号作用相同。由于所有从键盘的输入都是以回车结束的，而回车会产生一个`\n`字符，所以将`\n`连同它之前的字符全部读取并丢弃之后，也就相当于清除了输入缓冲区。 ```c #include int main(){ int a = 1, b = 2; scanf("a=%d", &a); scanf("%*[^\n]"); scanf("%*c"); scanf("b=%d", &b); printf("a=%d, b=%d\n", a, b); return 0; } ``` ## 两种不通用、不建议的方案 以上两种清空输入缓冲区的方案是通用的，在任何平台、任何编译器、任何情景下都奏效。除此以外，有些教材和老师可能还讲解过其它的方案，常见的有两种，分别是`fflush(stdin)`和`rewind(stdin)`。 #### 1) fflush(stdin) fflush(stdin) 常用于 Windows 平台，在 VC 6.0、VS2010 等较老的编译器下确实能够清空缓冲区。 C语言标准规定，当 fflush() 用于 stdout 时，必须要有清空输出缓冲区的作用；但是C语言标准并没有规定 fflush() 用于 stdin 时的作用，编译器的实现者可以自由决定，所以它的行为是未定义的。 较老的微软编译器进行了扩展，赋予了 fflush(stdin) 清空输入缓冲区的功能，例如 VC 6.0、VS2010 等；但是，较新的微软编译器又取消了这种扩展，不再支持 fflush(stdin)，例如 VS2015、VS2017 等，在这些版本的编译器下，fflush() 是无效的。 较老的 GCC 是不支持 fflush(stdin) 的，但是最新的 GCC 又开始支持 fflush(stdin) 了。 LLVM/Clang 编译器始终不支持 fflush(stdin)。 总之，fflush(stdin) 这种不标准的写法只适用于一部分编译器，通用性非常差，所以不建议使用。如果你由于个人习惯坚持使用，请测试你的编译器是否支持。 #### 2) rewind(stdin) rewind() 函数并没有清空缓冲区的功能，但是 rewind(stdin) 偏偏在某些编译器下会导致清空缓冲区的假象，例如 VS2015、LLVM/Clang。在 GCC 下，rewind(stdin) 是没有任何效果的。